港中油田高壓井組降回壓方法與效益研究

陳正濤

作業三區開發管理的港中油田由于油稠、含蠟量高，集輸管線長，管線輸送液量增加等原因造成井組及井口回壓高。而井口回壓關系著井口產液量，抽油設備能耗，抽油設備使用年限，安全環保等問題。

為了合理優化機采系統及集輸系統，達到效益最大化，保障集輸系統安全平穩運行。本文主要探討管線摻水，管線熱洗、井組點滴加藥降粘和井組電加熱降回壓四種方法的適應性和效果，并提出了多種方式相結合的構想。

1.什么是回壓？

井口回壓是指原油從井底流至井口的剩余壓力，回壓高低從側面反映出地面管道的流體運行狀態，它與生產壓差呈負線性關系，即回壓升高，生產壓差減少，油井產液量下降。

2.造成井口高回壓的因素有哪些？

流體在運動過程中克服水流阻力而消耗的能量稱為水頭損失，而流體的粘滯性是產生水頭損失的內因，也是根本原因。對于塑性流體，水頭損失可表示為：

其中：

當塑性流體在環形空間作結構流時，綜合雷諾數為：

因此可以看出，當流體粘度η越大時，則沿程水頭損失hf越大，流體的流動能力越差;而當流動長度L越大時，沿程水頭損失hf越大，流動條件越差;當管徑D越小時，沿程水頭損失hf越大。

由此確定造成回壓高的三個原因主要是：流體粘度η 、管線長度L、管線直徑D

3.機采井高回壓有哪些危害？

●回壓高影響管線原油輸送能力，干線堵塞

●井口回壓高導致井口刺漏，盤根更換頻繁

●增加管桿應力及抽油機懸點載荷，功耗增加，采液單耗上升

●增大了抽油泵漏失量，影響油井產量，嚴重時造成躺井

●干線壓力高易導致管線穿孔，帶來安全環保隱患

4.如何有效降低回壓？

我區目前輸油系統現狀：作業三區目前正常生產油井98口，抽油機井87口，每天輸送液量2350方，其中三四五組原油通過中一轉油站，進入到馬西聯合站;采注一二組原油進入港東聯合站系統處理;共有大小閥組32個，集油干線7條，長度18.5km。

受原油粘度大、含蠟量高，井點分散、干線長等因素影響，我區房27-22、港356、濱80X1三個井組平均回壓較高，給管理增加了一定難度，我們不斷摸索，因井施策分別采用管線摻水，管線熱洗、電磁加熱三種方法降回壓并取得了一定效果。

1） 房27-22井區? 電加熱+每月熱洗一次

房27-22井區共有四口油井，外輸干線為Φ76×2.3km，與房29-36、房27-30兩個井組外輸干線并入一條Φ76干線，實際該管線拖帶10口油井，輸送液量為104.6m3/d。分別在房27-22、房29-36流程出口裝電加熱1臺。每月從干線末端洗干線一次。

2）港356、濱80X1井組? 以注代摻+單井定期熱洗

港356、濱80X1井區共拖帶16口井，輸送液量大（共180m3/d）、原油含蠟量高，外輸干線較長，冬季回壓最高達2.6MPa，平均回壓1.9MPa，采取主要方式是冬季增加港31-6、中8-45-2兩個摻水點，且每季度對外輸干線進行一次熱洗，確保油井平穩生產。

5.抽油機井降回壓產生會產生哪些經濟效益？

1）增產效益

由于回壓的影響，抽油機在上沖程提液時，回壓通過液體作用在活塞上，從而使抽油桿伸長，產生提液滯后現象;抽油機下沖程時回壓通過液體作用在凡爾上，從而使油管伸長，這樣抽油機在上下沖程做功時，抽油桿和油管同時產生兩個變形，影響了抽油泵的泵效，導致產液量下降。

根據胡克定律，當應力不超過比例極限時，桿管伸長量：

下面以一口抽油機井為例：

基本參數：泵徑44mm，泵深1800m，沖程6m，沖次3次/分，抽油桿為全井22mm（f桿=3.8cm2），油管外徑73mm（f管=11.6cm2），內徑62mm（f空=31.65cm2）該井 日產液為28m3，日產油2.4t，系統效率為25%

計算當井口回壓增加1Mpa時，回壓作用在活塞上的作用力為：

F=106×（0.044×0.044）×0.25×3.14=1519.76N

根據胡克定律上沖程抽油桿伸長量：

下沖程油管伸長量：

每天影響的液量為：

（3.42+1.12）×（31.65-3.8）×10-6×3×60×24=0.55m3

則由于回壓每年影響的液量為：0.55×365=200.7m3

2）節能效益

當回壓降低1MPa時，仍然以前面抽油機為例計算，影響抽油機載荷0.15KN每天節省電能：

每年節省電能：43.76×365=1.59×104kwh

以房27-22井組四口抽油機井為例，通過井組降回壓每年可

增加液量約800m3，節省電能6.4×104kwh。

因此抽油機井降回壓工作是我們在油井管護中應該持續有效開展的工作之一，它符合當前集團公司質量效益發展的方針策略，是走低成本可持續發展之路的方法之一。

（大港油田公司第一采油廠? ?天津? 濱海新區? ?300280）